Kas ir PTFE (poliTetrafluoretilēns)

Kas ir PTFE (politetrafluoretilēns)?

PTFE politetrafluoretilēns ir augstas veiktspējas daudzfunkcionāls fluoropolimērs, kas sastāv no oglekļa atomiem un fluora atomiem. Fluoropolimēri ir plastmasas grupa ar plašu īpašību un priekšrocību klāstu. PTFE ir viens no šādiem fluoropolimēriem, kura atklājums uz visiem laikiem mainīja fluoropolimēru grupu un pavēra ceļu dažādiem pielietojumiem.

Viens no kopīgajiem PTFE materiālu pielietojumiem ir nelipīgs pārklājums virtuves virtuves piederumiem. Tā kā tā nav reaktivitāte, daļēji oglekļa-fluora saites stiprības dēļ to bieži izmanto, lai izgatavotu caurules un traukus reaktīvām un kodīgām ķīmiskām vielām.

Kā tiek izgatavots PTFE?

PTFE tiek ražots līdzīgi kā jebkurš cits polimērs. To ražo ar brīvo radikāļu polimerizācijas tehnoloģiju, izmantojot TFE pievienošanas polimerizāciju partijas vidē.

PTFE ķīmiskā struktūra ir tāda pati kā polietilēnam; Vienīgā galvenā atšķirība ir tā, ka ūdeņraža atomus pilnībā aizstāj ar fluoru. Tomēr PE un PTFE ir sagatavoti ļoti atšķirīgi.

Fluora atomu lielais izmērs veido vienmērīgu, nepārtrauktu apvalku ap oglekļa-oglekļa saitēm, nodrošinot molekulu ar labu ķīmisku izturību, elektrisko inertumu un stabilitāti.

PTFE raksturojums un veiktspēja

PTFE ir trīs galvenās formas granulās, ūdens uz ūdens bāzes un smalkos pulverus.

Granulārus PTFE materiālus ražo suspensijas polimerizācija ūdens barotnē, izmantojot nelielu izkliedējošu vai bez tā. Granulus PTFE materiālus galvenokārt izmanto saspiešanas, izostatiskās presēšanas un virzības ekstrūzijas metodēs.

Ūdens bāzes PTFE dispersijas izmanto to pašu ūdens bāzes polimerizāciju ar vairāk izkliedējošu un uzbudinājumu. Dispersijas uz ūdens galvenokārt tiek izmantotas pārklājumos un plēves liešanas metodēs.

Smalki pulverveida PTFE ir maza balta daļiņa, ko ražo kontrolēta emulsijas polimerizācija. Smalku PTFE pulveri var apstrādāt pārslās caur pastas ekstrūziju vai piedevām, lai uzlabotu nodiluma izturību.

Citas ievērojamas PTFE īpašības ietver lielisku augstas un zemas temperatūras izturību, elektriskās izolācijas īpašības, ķīmisko inertu, zemu berzes koeficientu (statiskā 0,08 un dinamiskā 0,01) un nelipīgas īpašības plašā temperatūras diapazonā (no -260 līdz 260 ° C) Apvidū

PTFE ir viens no uzticamākajiem materiāliem, kad runa ir par ķīmisko izturību. Tam uzbrūk tikai izkausētiem sārmu metāliem, organiskiem halogenīdiem, piemēram, hlora trifluorīdu (CLF3) un skābekļa difluorīdu (no2), un gāzveida fluora augstā temperatūrā.

PTFE mehāniskās īpašības ir arī iespaidīgas, bet ne tik labas kā citas inženiertehniskās plastmasas istabas temperatūrā. Pagodināšanas pievienošana ir izrādījusies veiksmīga šī šķēršļa pārvarēšanas metode. Normālajā temperatūras diapazonā PTFE uzrāda dažas noderīgas mehāniskās īpašības. Šīs īpašības kavē arī apstrādes mainīgie, piemēram, saķepināšanas temperatūra, sagatavošanas spiediens, dzesēšanas ātrums utt. Polimēru īpašības, piemēram, molārās masas daļiņu lielums un daļiņu lieluma sadalījums, var negatīvi ietekmēt mehāniskās īpašības.

PTFE ir izcilas elektriskās izolācijas īpašības, zema dielektriskā konstante un izolācija izturas pret spriegumu. Ļoti zema dielektriskā konstante (2.0) ir makromolekulu sarežģītās simetriskās struktūras rezultāts.

PTFE materiāls parāda arī labas termiskās īpašības, bez būtiskas degradācijas zem 440 ° C.

Tam uzbrūk arī gaisa noārdīšanās un starojums, sākot ar 0,02 MRAD devu.

PTFE materiāla trūkumi

Tradicionālie PTFE materiāli nav bez dažiem trūkumiem. viņi ir:

Repe un valkāt jutīgu

To nevar apstrādāt ar izkausētu stāvokļa apstrādes metodēm, un piemērotas metodes bieži var būt netradicionālas un pielāgojamas.

Grūtības pievienoties

Augstas dimensijas izmaiņas stikla pārejas temperatūrā.

Zema izturība pret starojumu

Tas ir kodīgs un var viegli radīt toksiskus izgarojumus.

Pildvielu un piedevu nozīme PTFE

Pildvielu un piedevu pievienošana var ievērojami uzlabot PTFE mehāniskās īpašības, īpaši šļūdes un nodiluma ātrumu. Parasti izmantotie pildvielas ir tērauds, ogleklis, stikla šķiedra, oglekļa šķiedra, grafīts, bronza, tērauds utt.

Stikla šķiedra : tā papildinājums uzlabos PTFE šļūdes un nodiluma īpašības, ietekmējot tā zemo un augsto temperatūru. Turklāt ar stiklu piepildīti savienojumi ir ārkārtīgi labi oksidējošā vidē.

Oglekļa šķiedra: oglekļa šķiedra ir būtiska, lai samazinātu šļūdi, uzlabotu stingrību, palielinātu elastību un spiedes moduli. PTFE sajauktam ar oglekļa šķiedras savienojumiem ir augsta siltumvadītspēja un zems termiskās izplešanās koeficients. Oglekļa šķiedra ir inerta pret spēcīgu sārmu un hidrofluorskābi (stikla šķiedra ir izturīga pret abām skābēm). Šīs detaļas ir ideāli piemērotas automobiļu detaļu ražošanai, piemēram, amortizatoriem.

Ogleklis: ogleklis kā piedeva palīdzēs samazināt šļūdi, palielināt cietību un uzlabot PTFE siltumvadītspēju. Tādus pašus rezultātus var sasniegt, sajaucot PTFE un grafītu un palielinot ar oglekli piepildītā savienojuma nodiluma izturību. Šie maisījumi ir ideāli piemēroti, kas nav ieskauti lietojumprogrammas, piemēram, virzuļa gredzeni kompresijas cilindros.

PTFE ar bronzu piepildīts: šim savienojumam ir lieliska termiskā un elektriskā vadītspēja, padarot to ideālu lietojumiem, kas ir pakļauti ārkārtējām slodzēm un temperatūrai.

Pildījumu pievienošanas priekšrocības

Pildvielas/piedevas ir būtiskas, lai palielinātu PTFE savienojuma porainību un tādējādi ietekmētu elektriskās īpašības - tas samazina dielektrisko izturību, vienlaikus palielinot dielektrisko konstanti un izkliedes koeficientu.

Pildvielas var ievērojami uzlabot PTFE veiktspēju gan augstā, gan zemā temperatūrā.

Tomēr ķīmisko īpašību izmaiņas ir ļoti atkarīgas no izmantotās piedevas veida. Parasti tas atstāj arī pozitīvus rezultātus.

PTFE lietojumprogrammas

Parasti fluorēto termoplastiku izmanto augstas veiktspējas lietojumos ar izturību pret augstu temperatūru, augstu tīrību, zemu temperatūru, ķīmisko inertu, nelipīgu un pašaizliedzošu īpašību. Šeit ir daži no visizplatītākajiem PTFE lietojumiem:

Inženierzinātnes - gultņi, nestīgas virsmas, vārstu sēdekļi, spraudņi, veidgabali, vārsti un sūkņa detaļas.

Medicīniski - sirds plāksteri, sirds un asinsvadu potzari, saišu nomaiņa.

Ķīmiskā rūpniecība - sūkņu, diafragmu, lāpstiņriteņu, siltummaiņu, autoklāvu, reakcijas trauku, uzglabāšanas tvertņu, trauku utt. Pārklājums

Automobiļu -stumbra blīvējumi, vārpstas blīves, blīves, O-gredzeni, degvielas šļūteņu starplikas, stūres pastiprinātājs, transmisijas un daudz kas cits.

Elektriskā un elektronika - elastīgas drukātas shēmas plates, elektriskā izolācija utt.

Labākās tehnoloģijas PTFE apstrādei

PTFE stingrā polimēru ķēdes struktūra apgrūtina apstrādi, izmantojot tradicionālās metodes, piemēram, iesmidzināšanas veidošanu un ekstrūziju. Tomēr tā ārkārtīgi augstā kausējuma viskozitāte un augstā kušanas temperatūra nepalīdz. Ideāla pārstrādes tehnoloģija pulvera metalurģijas apstrādei ir labi piemērota PTFE.

Sērtēšana, saspiešanas formēšana, presēšana, apzīmogošana vai ielīmēšana ekstrūzija, karstā apzīmogošana, apstrāde, iepriekš sasaistīta pulvera ekstrūzija uz īpašām mašīnām.

Ielīmēšanas ekstrūzija sajauc PTFE ar ogļūdeņražiem, kurus izmanto, lai to padarītu lentes, cauruļu un stiepļu izolācijā. Ogļūdeņraži iztvaiko pirms daļas saķepināšanas.

Darba diapazons no -200 ° C līdz 260 ° C.

FAQ

1. Vai politetrafluoretilēns izraisa vēzi?

atbildēt. Ir pierādīts, ka PTFE ir toksisks cilvēku veselībai, jo tajā ir kancerogēns ar nosaukumu PFOA. Tomēr nav jāuztraucas, jo PTFE nelipīgi pārklājumi vairs nesatur šo vielu.

2. Kam tiek izmantots PTFE caurule?

atbildēt. PTFE caurules visbiežāk izmanto kā laboratorijas caurules, kurās vissvarīgākā ir ķīmiskā izturība un tīrība. PTFE ir ārkārtīgi zems berzes koeficients, un tas ir pazīstams kā viena no zināmajām “slaidākajām” vielām.

3. Kāda veida plastmasa ir PTFE?

atbildēt. PTFE ir termoplastisks polimērs, kas ir fluoropolimērs, kas sastāv no oglekļa atomiem un fluora atomiem.

4. Kāda ir PTFE paneļa izmantošana?

atbildēt. PTFE lapas tiek izmantotas dažādās lietojumprogrammās, piemēram, PTFE iekapsulētās blīves un PTFE iesaiņojumā. Tam ir lieliska izturība pret gāzēm, ūdeni, ķīmiskām vielām, degvielām un eļļām.